Žmonių ir kitų žinduolių kūdikių lytį lemia vyriškąją lytį lemiantis Y chromosomos genas. Tačiau žmogaus Y chromosoma degeneruoja ir po kelių milijonų metų gali išnykti, o tai gali lemti mūsų išnykimą, jei neišsivystys naujas lyties genas, portale „The Conversation“ rašo genetikos profesorė Jenny Graves.
Gera žinia yra ta, kad dvi graužikų šakos jau neteko Y chromosomos ir liko gyvos.
Žurnale „Proceedings of the National Academy of Science“ paskelbtame straipsnyje parodoma, kaip dygliuotosios žiurkės išvystė naują vyriškąją lytį lemiantį geną.
Kaip Y chromosoma lemia žmogaus lytį?
Žmonių, kaip ir kitų žinduolių, moteriškosios lyties atstovės turi dvi X chromosomas, o vyrai – vieną X ir mažytę chromosomą, vadinamą Y. Pavadinimai nesusiję su jų forma; X reiškia „nežinomas“.
X yra apie 900 genų, kurie atlieka įvairius su lytimi nesusijusius darbus. Tačiau Y yra nedaug genų (apie 55) ir daug nekoduojančios DNR – paprastos pasikartojančios DNR, kuri, atrodo, nieko nedaro.
Tačiau Y chromosoma yra labai svarbi, nes joje yra itin svarbus genas, nuo kurio prasideda vyro embriono vystymasis.
Praėjus maždaug 12 savaičių po pastojimo šis pagrindinis genas įjungia kitus, kurie reguliuoja sėklidžių vystymąsi. Embriono sėklidė gamina vyriškus hormonus (testosteroną ir jo darinius), todėl kūdikis vystosi kaip berniukas.
Šis pagrindinis lyties genas 1990 m. buvo identifikuotas kaip SRY (Y lyties sritis). Jis veikia paleisdamas genetinį kelią, prasidedantį nuo geno SOX9, kuris yra pagrindinis visų stuburinių gyvūnų vyriškosios lyties nustatymo veiksnys, nors ir nėra lytinėse chromosomose.
Nykstanti Y chromosoma
Dauguma žinduolių turi X ir Y chromosomas, panašias į mūsų; X chromosoma turi daug genų, o Y chromosoma – SRY ir keletą kitų. Ši sistema susiduria su problemomis dėl nevienodo X genų kiekio patinų ir patelių organizme.
Kaip atsirado tokia keista sistema? Nustebino tai, kad Australijos ančiasnapis turi visiškai kitokias lytines chromosomas, panašesnes į paukščių.
Ančiasnapio XY pora yra tiesiog įprasta chromosoma, turinti du vienodus narius. Tai rodo, kad žinduolių X ir Y chromosomos ne taip seniai buvo įprasta chromosomų pora.
Savo ruožtu tai turi reikšti, kad Y chromosoma per 166 milijonus metų, kai žmonės ir ančiasnapiai vystėsi atskirai, prarado 900-55 aktyvius genus. Tai maždaug penkių genų praradimas per milijoną metų. Tokiu tempu paskutinių 55 genų nebeliks per 11 milijonų metų.
Graužikai be Y chromosomos
Gera žinia yra ta, kad žinome dvi graužikų giminės linijas, kurios jau prarado Y chromosomą ir vis dar gyvena.
Rytų Europos pelėnai ir Japonijos dygliuotosios žiurkės gali pasigirti kai kuriomis rūšimis, kurių Y chromosoma ir SRY yra visiškai išnykusios. X chromosoma išliko, vienguba arba dviguba abiejų lyčių atstovams.
Nors kol kas neaišku, kaip be SRY geno pelėnai nusprendžia lytį, Hokaido universiteto biologo Asato Kuroiwos vadovaujamai komandai labiau pasisekė su dygliuotosiomis žiurkėmis – trijų rūšių, gyvenančių skirtingose Japonijos salose, kurios visos yra nykstančios, grupe.
A. Kuroiwos komanda nustatė, kad dauguma dygliuotųjų žiurkių Y genų buvo perkelti į kitas chromosomas. Tačiau ji nerado nei SRY, nei jį pakeičiančio geno.
Dabar jie pagaliau paskelbė sėkmingą identifikavimą žurnale PNAS. Komanda rado sekas, kurios buvo patinų, bet ne patelių genomuose, tada jas patikslino ir patikrino kiekvienos žiurkės seką.
Jie aptiko mažytį skirtumą prie pagrindinio lytinio geno SOX9, esančio dygliuotųjų žiurkių 3 chromosomoje. Nedidelė dubliacija (tik 17 000 bazinių porų iš daugiau nei 3 milijardų) buvo būdinga visiems patinams ir nė vienai patelei.
Jie teigia, kad šioje nedidelėje dubliuotos DNR dalyje yra jungiklis, kuris paprastai įjungia SOX9, reaguodamas į SRY. Įdiegę šią duplikaciją pelėms, jie nustatė, kad ji padidina SOX9 aktyvumą, taigi šis pokytis gali leisti SOX9 veikti be SRY.
Ką tai reiškia vyrų ateičiai?
Evoliucijos požiūriu neišvengiamas žmogaus Y chromosomos išnykimas sukėlė spekuliacijų apie mūsų ateitį.
Kai kurie driežai ir gyvatės yra tik moteriškos lyties ir gali dėti kiaušinius iš savo genų vadinamosios partenogenezės būdu. Tačiau žmonėms ir kitiems žinduoliams tai neįmanoma, nes turime bent 30 svarbiausių „įspaustų“ genų, kurie veikia tik tada, kai juos spermatozoidais perduoda tėvas.
Kad galėtume daugintis, mums reikia spermos ir vyrų, o tai reiškia, kad Y chromosomos pabaiga gali reikšti žmonijos išnykimą.
Naujasis atradimas patvirtina alternatyvią galimybę, kad žmonės gali išvystyti naują lytį lemiantį geną. Tačiau naujo lytį lemiančio geno evoliucija yra susijusi su rizika. Ką daryti, jei skirtingose pasaulio dalyse išsivystys daugiau nei viena nauja sistema?
Dėl lytinių genų „karo“ gali atsiskirti naujos rūšys, o būtent taip atsitiko su pelėnais ir dygliuotosiomis žiurkėmis.
Taigi, jei kas nors apsilankytų Žemėje po 11 milijonų metų, galėtų nerasti nė vieno žmogaus – arba kelias skirtingas žmonių rūšis, kurias skiria skirtingos lyties nustatymo sistemos.
